化工废气污染控制 第十组

1、施雨晴.石贤才 主要大气污染物主要大气污染物对环境和人类产生危害的大气污染物有100种左右，化工生产过程中产生的污染污染物，主要有：n颗粒物：气体之外包含于大气中的物质，包括固体、颗粒物：气体之外包含于大气中的物质，包括固体、液体及气溶胶。液体及气溶胶。n 总悬浮颗粒（总悬浮颗粒（TSP）d10um 飘尘飘尘d10umn硫化物；硫化物；二氧化硫 硫化氢n氮氧化物；氮氧化物；形成酸雨形成酸雨 光化学烟雾光化学烟雾 消耗臭氧消耗臭氧n碳氢化合物；碳氢化合物；光化学烟雾光化学烟雾 n 碳氧化物；碳氧化物； CO CO2 大气污染物治理技术简介大气污染物治理技术简介大气污染物按其存在形态分为两大类：大

2、气污染物按其存在形态分为两大类：l1 气溶胶态污染物：气溶胶态污染物：粉尘、烟尘、雾滴、尘雾等，利用污染物质量较大 ，采用除尘处理技术去除。以固体或液体为分散相，气体为分散介质形成的胶体系统称气溶胶。n粉尘、烟尘均是微小的固体颗粒分散在空气之中。n雾则是小液滴散在空气之中。l2气态污染物气态污染物：SO2、NO2、CO、NH3、H2S、有机废气等，可根据气体的物理性质和化学性质：采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化等法处理。 除尘技术除尘技术一、粉尘的定义一、粉尘的定义粉尘是一个通俗、笼统的称呼，严格地说应称为粒状物质，在标准状态下，它可包括固体和液体粒子，具体可分为以下三类。n（1）粉尘粉尘：是

3、固体物质在破碎、研磨，爆破等机械过程中产生的粉粒，其形状不规范，粒度范围广，多在1um以上，大的可达100200um。n（2）烟尘：烟尘：由燃烧，蒸馏过程或化学反应等化工过程中产生的固体微粒，一般在1um以下。n（3）烟雾、水雾烟雾、水雾：是由液体机械分裂，蒸气凝结或化学反应产生的液体粒子。约110um，呈球形。粉尘的自燃性和爆炸性粉尘的自燃性和爆炸性n粉尘的自燃性粉尘的自燃性q自燃q自然发热的原因氧化热、分解热、聚合热、发酵热q影响因素：粉尘的结构和物化特性、粉尘的存在状态和环境存放过程中自然发热存放过程中自然发热热量积累热量积累达到燃点达到燃点燃烧燃烧中国淀粉行业著名企业河北省秦皇岛骊骅淀

4、粉股份有限公司淀粉4号车间2010年2月24日16时发生爆炸事故。专家现场初步分析，事故原因可能是车间粉尘爆炸所致。事故造成19人死亡49人受伤。 除尘装置：除尘装置： 1、分类、分类机械除尘器湿式除尘器电除尘器 10um离心力除尘器：旋风式分离器 机械除尘器通常指利用质量力（重力、机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：离的装置，常用的有：重力沉降室重力沉降室惯性除尘器惯性除尘器旋风除尘器旋风除尘器重力沉降室 重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置 气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大

5、，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降 层流式和湍流式两种 惯性除尘器惯性除尘器 机理机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离 旋风除尘器 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成体、锥体和排气管等组成 气流沿外壁由上向下旋转运动：气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋外涡旋 少量气体沿径

6、向运动到中心区域少量气体沿径向运动到中心区域 旋转气流在锥体底部转而向上沿旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋轴心旋转：内涡旋 气流运动包括切向、轴向和径向：气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度切向速度、轴向速度和径向速度 电除尘器电除尘器旋风除尘器对于 dp 5m的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子 使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上具有耗能小、气流阻力小的特点 湿式除尘器湿式除尘器n使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒

7、或使粒径增大的装置 n可以有效地除去直径为0.120m的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物 n高能和低能湿式除尘器q低能湿式除尘器的压力损失为0.21.5kPa，对10m以上粉尘的净化效率可达9095%q高能湿式除尘器的压力损失为2.59.0kPa，净化效率可达99.5以上 过滤式除尘器过滤式除尘器n使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置n分类空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒砂、砾、焦炭等颗粒物物袋式除尘器袋式除尘器纤维织物纤维织物袋式除尘器袋式除尘器n采用纤维织物作滤料的袋式除尘器，在工业尾气的除尘方面应用较广 n除尘效率一般可达

8、99%以上n效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用袋式除尘器的工作原理n含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上n沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中n粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层硫循环与硫排放硫循环与硫排放2.脱硫技术脱硫技术二、脱硫技术概述二、脱硫技术概述（1） 煤脱硫煤脱硫物理法物理法 利用硫化铁的顺磁性及相对密度大于煤，采用高梯度磁分离法或重力分离法 脱硫率60%化学法化学法 将硫化铁转化为硫酸亚铁和硫，硫酸亚铁氧化为硫酸铁，循环使用汽化法汽化法 经气化，硫转化

9、为硫化氢液化法液化法 高温、高压和催化剂作用下液化。通氢，硫转化为硫化氢洗涤法洗涤法 压碎洗涤（2）重油脱硫）重油脱硫 高压，催化加氢 硫转化为硫化氢1、燃料脱硫、燃料脱硫2、烟气脱硫（、烟气脱硫（FGD）（目前唯一大规模商业化的脱硫方式）烟气脱硫主要利用各种碱性吸收或吸附剂烟气脱硫主要利用各种碱性吸收或吸附剂捕集烟气中的捕集烟气中的SO2，将其转化为较为稳定且易机，将其转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫，从而达到脱硫的目械分离的硫化合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。的。 （1）湿法）湿法 （2）干法）干法三、主要烟气脱硫工艺n目前应用最广泛的脱硫技术1、石灰石/石灰法洗涤2、氨法氨

10、法n 氨水做吸收剂氨水做吸收剂3224 234 232243NHSOH O(NH ) SO(NH ) SOSOH O2NH HSO 氨氨-硫酸氨法硫酸氨法氨氨亚硫酸氨法亚硫酸氨法3、钠碱法n是采用钠化合物(氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠)和石灰或石灰石来处理烟气中的二氧化硫。首先使用钠化合物溶液吸收二氧化硫，然后使其与石灰或石灰石进行反应，生成亚硫酸钙或硫酸钙沉淀。再生成的氢氧化钠溶液返回吸收塔循环使用。此法的特点是，吸收效率较高，可达95以上，而且吸收系统不生成沉淀物，没有结垢和堵塞问题。其主要缺点是由于烟气中有氧的存在，部分亚硫酸钠被氧化成硫酸钠，硫酸钠较难再生，因此需要不断地向系统补充碳酸钠或氢氧化钠。成本相对较高n株冶集团成功运用钠碱法进行烟气脱硫 4、双碱法、双碱法n用碱金属